Блог

Коефіцієнти демпфірування амортизатора визначають силу уповільнення відносно швидкості, а регульовані коефіцієнти дозволяють оптимізувати змінні навантаження в діапазоні від 5 до 50 кг на одному циліндрі. Правильне налаштування узгоджує силу демпфірування з кінетичною енергією в усьому діапазоні навантажень, запобігаючи як надмірному відскоку (надмірне демпфірування легких навантажень), так і недостатньому уповільненню (недостатнє демпфірування важких навантажень), з діапазонами регулювання, що зазвичай охоплюють співвідношення сил від 3:1 до 10:1, залежно від конструкції та якості амортизатора.

Ефект відскоку виникає, коли надмірний тиск амортизації створює силу відскоку, яка штовхає поршень назад після початкового уповільнення, спричиненого надмірно закритими голчастими клапанами, завеликими амортизаційними камерами або невідповідним демпфуванням для легких навантажень. Відскок проявляється у вигляді зворотного руху на 2-15 мм, за яким слідують 1-3 коливання перед стабілізацією, що додає 0,2-1,0 секунди до часу циклу і погіршує точність позиціонування на 300-500%. Оптимальна амортизація забезпечує стабілізацію за менше ніж 0,3 секунди з перевищенням менше 2 мм завдяки правильному налаштуванню коефіцієнта демпфірування.

Динаміка потоку в отворі подушкових голок підпорядковується складній гідромеханіці, де потік переходить від ламінарного до турбулентного режиму, а швидкість потоку пропорційна площі отвору та квадратному кореню з різниці тисків (Q ∝ A√ΔP). Положення голки контролює ефективну площу отвору від 0,1 до 5,0 мм², створюючи коливання швидкості потоку 50:1 або більше, при цьому поведінка потоку змінюється від лінійної (ламінарної) при низьких швидкостях до квадратного кореня (турбулентної) при високих швидкостях. Розуміння цієї динаміки дозволяє передбачувано регулювати та оптимізувати амортизацію в різних умовах експлуатації.

Сила удару при аварійній зупинці під час відключення електроенергії розраховується за формулою F = mv²/(2d), де рухома маса (m) зі швидкістю (v) гальмує на відстані (d), зазвичай створюючи сили, які в 5-20 разів перевищують сили при звичайній амортизованій зупинці. Навантаження вагою 30 кг, що рухається зі швидкістю 1,5 м/с з гальмуванням лише 5 мм, створює силу удару 6750 Н порівняно з 150 Н при належному амортизуванні, що може спричинити пошкодження конструкції, вихід з ладу обладнання та ризики для безпеки. Розуміння цих сил дозволяє правильно спроектувати систему безпеки, механічний захист від перевищення меж та процедури реагування на надзвичайні ситуації.

Еластомерні відбійники та повітряні подушки мають принципово різні характеристики частотної характеристики: еластомерні відбійники зазнають підвищення температури на 30-60 °C при частотах вище 40-60 циклів/хвилину через гістерезисне нагрівання, що знижує ефективність демпфірування на 40-70% і термін служби на 60-80%, тоді як повітряні подушки зберігають стабільну продуктивність в діапазоні 10-120 циклів/хвилину з підвищенням температури лише на 5-15 °C. При частоті нижче 30 циклів/хвилину еластомери забезпечують адекватну продуктивність при вартості на 60-75% нижче, але при частоті вище 50 циклів/хвилину повітряні подушки забезпечують вищу надійність, стабільність і загальну вартість володіння, незважаючи на в 3-4 рази вищі початкові інвестиції.

Щоб мінімізувати час циклу, розробляйте профілі уповільнення, які забезпечують баланс між агресивним гальмуванням і контрольованим амортизуванням, використовуючи регульовані пневматичні амортизатори, регулятори потоку та оптимізовану довжину ходу. Правильний профіль може скоротити час циклу на 15-30%, одночасно продовжуючи термін експлуатації компонентів.

Кавітація в гідравлічних амортизаторах виникає, коли швидке падіння тиску створює бульбашки пари, які різко руйнуються, викликаючи утворення ямок, шум, зниження ефективності демпфірування та передчасний вихід з ладу компонентів. У пневматичних системах, що використовують безштокні циліндри, цей ризик посилюється через високу швидкість роботи та повторювані цикли руху, які прискорюють деградацію рідини та пошкодження конструкції.

Повторюваність вимірює, наскільки циліндр послідовно повертається в одне і те ж положення протягом декількох циклів, тоді як точність вимірює, наскільки це положення наближене до заданої цілі — і розуміння цієї відмінності є критично важливим для вибору правильного пневматичного рішення для вашого застосування.